ΥΔΓΙΟ ΔΡΔΤΝΑ Σίτλος: Ρα κέηαιια ζηνλ αξραίν θόζκν ΟΜΑΓΔ ΔΡΓΑΙΑ: Α) Γεληθή κειέηε ησλ κεηάιισλ όπσο απηά θαηαγξάθνληαη ζηνλ πεξηνδηθό πίλαθα (Γθνύκαο Λαπνιέσλ, Κεηζηώλε Λαηαιία, Κπαλάθνπ Ξαλαγηώηα, Εηόγθα Καηίλα, Κπεζάλε Ζιηάλλα, Καξηλνπνύινπ Καξία) Β) Ρα αξραία επηά (Ιίγθνπ Πσηεξία, Κέξηηθα Αλαζηαζία, Φαηνύξνπ Σξηζηίλα, Ρζαλαή Θαιιίζηε) Γ) Νξπθηά-Κεηαιινπξγία (Κάληδαξεο Ξαύινο, Θαξαβίηεο Σξήζηνο, Θαξαζεξίδεο Κηράιεο, Γεξνπγγέξε Ρδίλα, Παξξή Δύα) Γ) Κεηαιινηερλία (Θσλζηαληαθόπνπινο Πηέθαλνο, Θέκπαο Ξαλαγηώηεο, Ληηνπξέ Αιεμάλδξα, Λόζε Αλησλία) πεύζπλε θαζεγήηξηα: Πβνξώλνπ Καιβίλα 1
ΓΔΛΗΘΖ ΚΔΙΔΡΖ ΡΥΛ ΚΔΡΑΙΙΥΛ ΝΞΥΠ ΑΡΑ ΘΑΡΑΓΟΑΦΝΛΡΑΗ ΠΡΝΛ ΞΔΟΗΝΓΗΘΝ ΞΗΛΑΘΑ Ρα κέηαιια είλαη ζηεξεά ζώκαηα, κε εμαίξεζε ηνλ πδξάξγπξν πνπ είλαη πγξόο. Έρνπλ γεληθά αξγπξόιεπθν ρξώκα (εθηόο από ην ρξπζό πνπ είλαη θηηξηλσπόο θαη ην ραιθό πνπ έρεη θόθθηλε απόρξσζε),έρνπλ «κεηαιιηθή» ιάκςε θαη είλαη θαινί αγσγνί ηεο ζεξκόηεηαο. Ξαξνπζηάδνπλ αθόκε έλα ζύλνιν θνηλώλ ηδηνηήησλ. Σαξαθηεξηζηηθά κέηαιια είλαη ν ζίδεξνο, ν ραιθόο, ην αξγίιην(αινπκίλην), ην λάηξην, ην αζβέζηην, ν ςεπδάξγπξνο, θ.α. ΦΠΗΘΔΠ ηδηόηεηεο κεηάιισλ: 1. Έρνπλ κεγάιεο ππθλόηεηεο 2. Έρνπλ πςειά ζεκεία ηήμεο 3. Έρνπλ πςειά ζεκεία βξαζκνύ 4. Δίλαη θαινί αγσγνί ηεο ζεξκόηεηαο 5. Δίλαη θαινί αγσγνί ηνπ ειεθηξηζκνύ 6. Δίλαη ειαηά, δειαδή κπνξνύλ λα δώζνπλ ειάζκαηα 7. Δίλαη όιθηκα, δειαδή κπνξνύλ λα δώζνπλ ζύξκαηα Βέβαηα ππάξρνπλ θαη κέηαιια κε πνιύ κηθξέο ππθλόηεηεο όπσο ην ιίζην, ην λάηξην θαη ην θάιην θαη κέηαιια κε ζρεηηθά ρακειά ζεκεία ηήμεο θαη βξαζκνύ, όπσο ν πδξάξγπξνο πνπ είλαη πγξόο. ΣΖΚΗΘΔΠ ηδηόηεηεο κεηάιισλ: Όια ηα κέηαιια (εθηόο Cu, Ag, Au) αληηδξνύλ κε δηαιύκαηα νμέσλ θαη ειεπζεξώλεηαη αέξην H 2. ΠΔΙΡΑΜΑ: Mg+2HCl MgCl 2 + H 2 Κέζα ζε δηάιπκα πδξνρισξηθνύ νμένο ηνπνζεηήζακε κηθξό θνκκάηη από ιεπηό θύιιν καγλεζίνπ. Ακέζσο άξρηζε ν «βξαζκόο», δειαδή ε έθιπζε θπζαιίδσλ πνπ είλαη έλδεημε αεξίνπ. Ρν αέξην δηαπηζηώζεθε όηη είλαη πδξνγόλν δηόηη ζβήλεη ηε θιόγα κε κηθξό θξόην. Ρν έιαζκα καγλεζίνπ εμαθαλίζηεθε. (βίληεν) 2
Ρα ηδηαίηεξα ραξαθηεξηζηηθά ησλ κεηάιισλ απνξξένπλ από ηνπο κε εληνπηζκέλνπο δεζκνύο ηνπο ζηνπο νπνίνπο ππάξρνπλ δεζκηθά ειεθηξόληα απισκέλα πάλσ από έλαλ αξηζκό αηόκσλ. πάξρνπλ ην κνληέιν ηεο ζάιαζζαο ησλ ειεθηξνλίσλ πνπ εξκελεύεη πνηνηηθά κεξηθέο ηδηόηεηεο ησλ κεηάιισλ θαη ε ζεσξία ησλ κνξηαθώλ ηξνρηαθώλ πνπ δίλεη κία ιεπηνκεξή εηθόλα ηνπ δεζκνύ ζε έλα κέηαιιν. Ξην θάησ πεξηγξάθεηαη απιά κόλν ην πξώην κνληέιν. ΚΝΛΡΔΙΝ ΡΖΠ ΘΑΙΑΠΠΑΠ ΡΥΛ ΖΙΔΘΡΟΝΛΗΥΛ (ηνληηθόο ραξαθηήξαο ηνπ κεηαιιηθνύ δεζκνύ) Έλα κέηαιιν κπνξεί λα παξαζηαζεί από κία δηάηαμε ζεηηθώλ ηόλησλ πνπ βξίζθνληαη κέζα ζε κηα «ζάιαζζα» ειεθηξνλίσλ ζζέλνπο ειεύζεξσλ λα θηλεζνύλ ζε όιε ηελ έθηαζε ηνπ κεηαιιηθνύ θξπζηάιινπ. Όηαλ ηα άθξα ηνπ κεηάιινπ ζπλδεζνύλ κε πεγή ειεθηξηθνύ ξεύκαηνο απηά πξνζαλαηνιίδνληαη θαη δεκηνπξγνύλ έλα ειεθηξηθό ξεύκα(αγσγόο ηνπ ειεθηξηζκνύ). Ρα επθίλεηα ειεθηξόληα κπνξνύλ λα κεηαθέξνπλ θηλεηηθή ελέξγεηα από ηελ κία άθξε ζηελ άιιε(αγσγόο ζεξκόηεηαο). Ζ ζηαζεξόηεηα ησλ κεηαιιηθώλ θξπζηάιισλ απνδίδεηαη ζηηο ηζρπξέο ειεθηξνζηαηηθέο έιμεηο αλάκεζα ζην πιέγκα ησλ ζεηηθώλ ηόλησλ θαη ζην αξλεηηθό λέθνο ειεθηξνλίσλ, όπνπ νθείιεηαη θαη ε πςειή ειεθηξηθή αγσγηκόηεηά ηνπο. Νη ζέζεηο ησλ ζεηηθώλ ηόλησλ ζηα κέηαιια κπνξνύλ λα αιιάμνπλ ρσξίο λα θαηαζηξαθεί ν θξύζηαιινο, επεηδή ε θαηαλνκή ηνπ θνξηίνπ ησλ ειεύζεξσλ ειεθηξνλίσλ είλαη νκνηόκνξθε. Γηα ην ιόγν απηό ηα κέηαιια είλαη ειαηά θαη όιθηκα. Ζ θηλεηηθόηεηα επίζεο ησλ ειεθηξνλίσλ είλαη ππεύζπλε γηα ην ρξώκα θαη ηε ιάκςε. Ζ ηζρύο ηνπ κεηαιιηθνύ δεζκνύ απμάλεηαη θαζώο κεηώλεηαη ην κέγεζνο ηνπ αηόκνπ θαη απμάλεηαη ν αξηζκόο ησλ ειεθηξνλίσλ ηεο ηειεπηαίαο ζηηβάδαο ηνπ κεηάιινπ, όπσο θαίλεηαη παξαζηαηηθά ζην ζρήκα. Λάηξην(Na) Καγλήζην(Mg) Αξγίιην(Ag) ΓΗΑΒΟΥΠΖ-ΝΜΔΗΓΥΠΖ: Θαηά ηε δηάβξσζε, ην κεηαιιηθό πιηθό ππό ηελ επίδξαζε ηνπ πεξηβάιινληνο ράλεη ειεθηξόληα, ηα νπνία δεζκεύνληαη (ζπλήζσο) από ην νμπγόλν ηνπ πεξηβάιινληνο. Ρν θαηλόκελν είλαη, ηηο πεξηζζόηεξεο θνξέο, επηθαλεηαθό, δειαδή εληνπίδεηαη ζηελ εθηεζεηκέλε πξνο ην πεξηβάιινλ επηθάλεηα ηνπ κεηάιινπ. Νμείδσζε ησλ κεηάιισλ είλαη κία ρεκηθή δηαδηθαζία, όπνπ ηα επηθαλεηαθά άηνκα ηνπ κεηάιινπ, ελώλνληαη κε άιια άηνκα πνπ ππάξρνπλ ζηνλ αηκνζθαηξηθό αέξα θαη δεκηνπξγνύλ λέεο ελώζεηο ζηηο νπνίεο ην κέηαιιν έρεη απμεκέλν αξηζκό νμείδσζεο. Όηαλ νμεηδώλεηαη ν ζίδεξνο (ιόγσ ηεο επαθήο ηνπ κε ην νμπγόλν ηεο αηκόζθαηξαο) δεκηνπξγείηαη ζηελ επηθάλεηα ηνπ ε γλσζηή θαθέ ζθνπξηά. Όηαλ νμεηδώλεηαη ην αζήκη(ιόγσ ηεο επαθήο ηνπ κε ην ζεηάθη ηεο αηκόζθαηξαο) εκθαλίδεηαη ην ραξαθηεξηζηηθό καύξηζκα. Ζ νμείδσζε ηνπ κπξνύληδνπ θαη ηνπ ραιθνύ είλαη πξαζηλσπή. Ν ρξπζόο, ε πιαηίλα θαη ηα πνιύηηκα κέηαιια ηεο νηθνγέλεηαο ηεο πιαηίλαο (πνιιάδην, ηξίδην, ξόδην, όζκην) έρνπλ κεγάιε αληνρή ζηελ νμείδσζε από ηνλ αηκνζθαηξηθό αέξα, δειαδή πξαθηηθά είλαη αλνμείδσηα. πάξρνπλ θαη κε πνιύηηκα 3
κέηαιια αλζεθηηθά ζηελ νμείδσζε όπσο ην ληθέιην. Ζ νμείδσζε γεληθά είλαη έλα δηαβξσηηθό θαη θαηαζηξνθηθό θαηλόκελν γηα ηα κέηαιια. Νμεηδσκέλνο ζίδεξνο(ζθνπξηά) Όρη αθξηβώο νμείδσζε ηνπ ραιθνύ, αιιά πνιύ παξόκνην Σξώκα. ΠΚΞΔΟΗΦΝΟΑ ΡΥΛ ΚΔΡΑΙΙΥΛ ΠΡΝ ΛΔΟΝ Ρν λεξό βνεζά ζηε δηάβξσζε ησλ κεηάιισλ. Ρα πεξηζζόηεξα κέηαιια δελ αληηδξνύλ κε ην λεξό. Ξ.ρ. ηνπνζεηήζακε ραιθό ζε λεξό γηα κεγάιν ρξνληθό δηάζηεκα θαη δελ παξαηεξήζακε θακία ρεκηθή κεηαβνιή. Αληίζεηα ζηδεξέλην θαξθί ζε λεξό γηα κεγάιν ρξνληθό δηάζηεκα θαιύθζεθε από θαθέ ζηξώκα ζθνπξηάο (νμείδσζε) Άιια όκσο κέηαιια ηα νπνία νλνκάδνπκε δξαζηηθά, όπσο π.ρ. ηα αιθάιηα ηεο 1 εο θύξηαο νκάδαο ηνπ πεξηνδηθνύ πίλαθα, αληηδξνύλ βίαηα κε ην λεξό κε έθιπζε ζεξκόηεηαο θαη αεξίνπ πδξνγόλνπ. ΠΔΙΡΑΜΑ: Na+ H 2 O NaOH+ ½ H 2 Πε κία ιεθάλε κε λεξό ξίμακε έλα κηθξό θνκκάηη λάηξην(λa). Δθείλν ακέζσο άξρηζε λα βγάδεη θαπλνύο θαη θπζαιίδεο. Όηαλ ξίμακε ηνλ δείθηε(θαηλνθζαιετλε) ην λεξό έγηλε ξνδ, πξάγκα πνπ ζεκαίλεη όηη ην δηάιπκα είλαη βαζηθό. Ππκπεξαίλνπκε όηη: 2Na+ 2H 2 O 2NaOH+ H 2 θαη όηη νη θπζαιίδεο ήηαλ αέξην πδξνγόλνπ. Ρν ίδην αθξηβώο θάλακε θαη κε ην θάιην(k), ην νπνίν είλαη πην δξαζηηθό από ην λάηξην θαη έηζη ε αληίδξαζε ήηαλ πην βίαηε. (βίληεν) 4
Όζν πην δξαζηηθό είλαη ην κέηαιιν ηόζν πην βίαηε είλαη ε αληίδξαζε ηνπ κε θαηαζηξνθηθά απνηειέζκαηα. Ζ δξαζηηθόηεηα ησλ κεηάιισλ ηεο 1 εο νκάδαο (αιθάιηα) είλαη κε αύμνπζα ζεηξά: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. (βίληεν) Ρέινο, ηδηόηεηα ησλ κεηάιισλ κπνξνύκε λα ραξαθηεξίζνπκε θαη ηελ ηθαλόηεηα ηνπο λα ζρεκαηίδνπλ θξάκαηα. Θξάκα θαιείηαη θάζε κείγκα δύν ή πεξηζζνηέξσλ ζηνηρείσλ, από ηα νπνία ην έλα ηνπιάρηζηνλ είλαη κέηαιιν. Έλα άιιν βαζηθό ραξαθηεξηζηηθό ηνπ θξάκαηνο είλαη όηη ηα ζπζηαηηθά ηνπ ζηνηρεία ζπκκεηέρνπλ ζηε δεκηνπξγία κίαο θνηλήο θξπζηαιιηθήο δνκήο, ε νπνία πξνθαιείηαη ζπλήζσο κε ζύληεμε ησλ ζηνηρείσλ ηνπ θξάκαηνο θαη αθόινπζε ζηεξενπνίεζε(πήμε). Ζ ιέμε θξάκα είλαη αξραία θαη πξνέξρεηαη από ην ξήκα θεξάλλπκη πνπ ζεκαίλεη αλαθαηεύσ, αλακηγλύσ. Ρα θξάκαηα ησλ κεηάιισλ δεκηνπξγνύληαη πξνθεηκέλνπ λα ζπλδπάζνπλ ηδηόηεηεο ησλ βαζηθώλ ζπζηαηηθώλ ζε έλα λέν θαη ίζσο θαιύηεξν γηα ηηο αλάγθεο καο πιηθό. Έλα από ηα πξώηα θξάκαηα πνπ δεκηνπξγήζεθε ήηαλ ηελ επνρή ηνπ Σαιθνύ θαη ήηαλ ην θξαηέξσκα ή κπξνύληδνο. (θξάκα ραιθνύ κε θαζζίηεξν) Δπίζεο γλσζηό ζηελ αξραηόηεηα ήηαλ ην ήλεκτρο (θξάκα ρξπζνύ κε άξγπξν) Ν πνηακόο Ξαθησιόο θαη ν Δύμεηλνο Ξόληνο ήηαλ πινύζηα ζε ήιεθηξν. Ζ Αξγνλαπηηθή εθζηξαηεία δηνξγαλώζεθε πηζαλόηαηα γηα ηελ αλαδήηεζε ηνπ ρξπζνύ. Ρν ρξπζόκαιιν δέξαο αλαθέξεηαη ζηε κέζνδν όπνπ νη θάηνηθνη ηεο Θνιρίδνο ρξεζηκνπνηνύζαλ γηα ηελ αλάθηεζε ηνπ ρξπζνύ από ηε ρξπζνθόξν άκκν: αθνύ κάδεπαλ ηελ άκκν κε πξνβηέο, έξηρλαλ πάλσ ηνπο κε πίεζε λεξό. Ζ άκκνο, σο ειαθξύηεξε, απνκαθξπλόηαλ θαη παξέκελαλ ηα βαξύηεξα ςήγκαηα ηνπ ρξπζνύ. (ε ππθλόηεηα ηνπ ρξπζνύ είλαη 19,3 g/ml). Γηα λα απνκαθξπλζεί ν άξγπξνο ε κάδα ηνπ αθάζαξηνπ ρξπζνύ ζεξκαίλνληαλ κε αιάηη (NaCl), νπόηε ν άξγπξνο κεηαηξεπόηαλ ζε ρισξηνύρα άιαηα πνπ επέπιεαλ ζην ιησκέλν κέηαιιν ζα ζθνπξηά. Άιια γλσζηά θξάκαηα είλαη: Ν νξείραιθνο( ραιθόο+ςεπδάξγπξνο) Ν λεάξγπξνο ( ραιθόο+ςεπδάξγπξνο+ληθέιην) Ν ράιπβαο (ζίδεξνο+άλζξαθαο) Τεπδνραιθόο (ραιθόο+ςεπδάξγπξνο+θαζζίηεξνο) Και λίγη Αλτημεία Γηαθνξεηηθνύ ηύπνπ ελδηαθέξνλ παξνπζηάδνπλ νη πξνζπάζεηεο ησλ Αιρεκηζηώλ λα κεηαηξέςνπλ ηα θνηλά κέηαιια ζε ρξπζό. Ν πεξίθεκνο Άξαβαο αιρεκηζηήο Αβηθέλαο πίζηεπε όηη ην ειημίξην πνπ ζα κεηέηξεπε ηα θνηλά κέηαιια ζηνλ «αζάλαην» ρξπζό ζα δξνύζε έηζη ώζηε λα ηα απαιιάμεη από θάζε ζήςε θαη αθαζαξζία. Αλαινγηθά, ην ίδην ή θάπνην άιιν ειημίξην ζα κπνξνύζε λα απαιιάμεη θαη ηνλ αλζξώπηλν νξγαληζκό από ηα θζαξκέλα ζπζηαηηθά, παξαηείλνληαο ηελ αλζξώπηλε δσή γηα πνιινύο αηώλεο. Γελ είλαη γλσζηό αλ ην απζηξηαθό ιηθέξ Goldwasser (ρξπζό λεξό), πνπ πεξηέρεη ιεπηά ςήγκαηα ρξπζνύ, ηέζεθε ζε θπθινθνξία κε απηό ην ζθεπηηθό. Πηελ αξραία Θίλα, όπνπ ε αιρεκεία γλώξηδε κεγάιε άλζηζε, νη απηνθξάηνξεο επεδίσθαλ ηελ αζαλαζία, θαηαπίλνληαο ειημίξηα πνπ είραλ παξαζθεπαζηεί από ρξπζό θαη πδξάξγπξν, κε απνηέιεζκα ηνλ πξόσξν ζάλαηό ηνπο. ΠΔΙΡΑΜΑ «Γημιοσργία Κράματος»: Α. ΠΡΟΔΡΓΑΙΑ: o Ξαξαζθεπάδνπκε δηάιπκα NaOH 3Κ o Θαζαξίδνπκε ην ράιθηλν λόκηζκα κε HCl(aq) B. ΔΠΙΓΔΙΞΗ (πώς το τάλκινο νόμισμα θα γίνει ασημένιο) o Ξξνζζέηνπκε κέζα ζηελ θάςα 5g ζθόλε ςεπδαξγύξνπ θαη 50ml δηάιπκα θαπζηηθνύ λαηξίνπ. 5
o Θεξκαίλνπκε ην δηάιπκα αλαθαηεύνληαο κε γπάιηλε ξάβδν κέρξη λα εκθαληζηνύλ νη πξώηεο θπζαιίδεο(θπζαιίδεο πδξνγόλνπ). o Σακειώλνπκε ηε θιόγα θαη κε κία ιαβίδα ηνπνζεηνύκε ζην παξαπάλσ δηάιπκα έλα πξόζθαηα θαζαξηζκέλν ράιθηλν λόκηζκα (5cents) o Ρν αθήλνπκε 3-4 ιεπηά θαη ην αθαηξνύκε(παξαηεξνύκε όηη ην λόκηζκα κεηαηξέπεηαη ζε αζεκέλην) o Ρν απνκαθξύλνπκε κε ηε ιαβίδα, ην μεπιέλνπκε θαη ην ζθνππίδνπκε. Γ. ΔΠΙΓΔΙΞΗ (πώς το ασημένιο νόμισμα θα γίνει τρσσό): o Ξαίξλνπκε κε ηε ιαβίδα ην αζεκέλην λόκηζκα θαη ην πιεζηάδνπκε ζην έμσ κέξνο ηεο θιόγαο ιύρλνπ. o Απνκαθξύλνπκε ην λόκηζκα από ηελ θιόγα κόιηο αιιάμεη ρξώκα, δειαδή γίλεη ρξπζό. Ρν μεπιέλνπκε κε θξύν λεξό κέρξη λα έξζεη ζηε ζεξκνθξαζία ηνπ πεξηβάιινληνο. ΔΞΗΓΗΗ ΣΟΤ ΠΔΙΡΑΜΑΣΟ: ΒΗΜΑ Α. Αξρηθά ε ζθόλε ηνπ ςεπδάξγπξνπ δηαιύεηαη ζην δηάιπκα ηνπ θαπζηηθνύ λαηξίνπ ζρεκαηίδνληαο ςεπδαξγπξηθό αληόλ [Zn(OH) 4 ] -2 ΒΗΜΑ Β. Ρν ηόλ απηό αλάγεηαη ζε κεηαιιηθό ςεπδάξγπξν (ζ<100 ν C) ζηελ επηθάλεηα ηνπ ράιθηλνπ λνκίζκαηνο θαη ζρεκαηίδεηαη κεζν-κεηαιιηθή έλσζε δειαδή ην θξάκα ηνπ νξείραιθνπ(γ-νξείραιθνο κε ραξαθηεξηζηηθό ρξώκα αζεκί) ΒΗΜΑ Γ. Θαηά ηε ζέξκαλζε ηνπ επηκεηαιισκέλνπ ραιθνύ ζην κπιε ηκήκα ηεο θιόγαο ελόο ιύρλνπ Bunsen ζρεκαηίδεηαη α-νξείραιθνο κε ραξαθηεξηζηηθό ρξώκα ρξπζό. ΣΑ ΜΕΣΑΛΛΑ ΣΟΝ ΑΡΧΑΙΟ ΚΟΜΟ Σα κέηαιια πνπ ήηαλ γλσζηά ζηελ αξραηόηεηα ήηαλ επηά θαη είλαη ηα εμήο: Ο ρξπζόο (Au), ν ραιθόο (Cu), ν κόιπβδνο (Pb), ν θαζζίηεξνο (Sn), ν ζίδεξνο (Fe) θαη ν πδξάξγπξνο (Hg). Ο ρξπζόο βξέζεθε ην 5000 π.υ. ζηελ Αίγππην. Ο ραιθόο ην 4200 π. Υ. ζηελ Κύπξν. Ο άξγπξνο ην 4000 π.υ. ζην Λαύξην, ζηε άλε θαη ζηελ Δύβνηα. Ο κόιπβδνο βξέζεθε ην 3.500 π.υ. ζηε Υαιθηδηθή. Ο θαζζίηεξνο ην 1700 π.υ. ζην θξάηνο ησλ Υεηηαίσλ πνπ βξηζθόηαλ ζηελ θεληξηθή Μηθξά Αζία, ζεκεξηλή Σνπξθία. Καη ν πδξάξγπξνο ην 750 π.υ. ζηελ Κίλα θαη ηελ Ηλδία. ΥΡΤΟ (Au) Με ηνλ πνηεηηθό ραξαθηεξηζκό «ηδξώηαο ηνπ ήιηνπ» απνθαινύζαλ νη Ίλθαο ην πην πεξηδήηεην ζηνηρείν όισλ ησλ αξραίσλ πνιηηηζκώλ, ην βαζηιηά ησλ κεηάιισλ, ην ρξπζό. Πξάγκαηη ην ρξώκα θαη ε ιάκςε ηνπ θέξλνπλ ζην λνπ ηνλ ήιην θαη γη απηό νη αξραίνη Έιιελεο είραλ ζπλδέζεη ην ρξπζό κε ηνλ ζεό Απόιισλα. ηα ιαηηληθά ν ρξπζόο ιέγεηαη Auium. Ο αηνκηθόο ηνπ αξηζκόο είλαη Ε=79, ην αηνκηθό ηνπ βάξνο είλαη 196,966, ε ζεξκνθξαζία ηήμεο ηνπ 1.064 C o θαη ε ζεξκνθξαζία βξαζκνύ ηνπ 2.807 C o. Γελ έρεη πξαθηηθή ρξεζηκόηεηα, επεηδή έρεη κεγάιε πιαζηηθόηεηα. Ο ρξπζόο εληνπίδεηαη θπξίσο απηνθπήο θαη ιηγόηεξν ππό κνξθή ελώζεσλ. Ο θαζαξόο ρξπζόο είλαη πην ειαηόο θαη όιθηκνο από όια ηα άιια κέηαιια θαη κπνξεί εύθνια λα ρηππεζεί ή λα ζθπξειαηεζεί. Γειαδή κε θαηεξγαζία κπνξεί λα γίλεη πάξα πνιύ ιεπηά θύιια, ή ιεπηά ζύξκαηα. Δίλαη έλα από ηα καιαθόηεξα κέηαιια (ζθιεξόηεηα 2,5 έσο 3) θαη 6
απνηειεί θαιό αγσγό ηεο ζεξκόηεηαο θαη ηνπ ειεθηξηζκνύ. Ο ρξπζόο είλαη εμαηξεηηθά αλελεξγόο. Δίλαη απξόζβιεηνο από ηνλ αέξα, ηε ζεξκόηεηα, ηελ πγξαζία θαη ηνπο πεξηζζόηεξνπο δηαιύηεο. Έρεη ππθλόηεηα 19,3. Έρεη ιάκςε κεηαιιηθή, πινύζην θίηξηλν ρξώκα, ειαηή αληνρή, ιακπεξή θίηξηλε ξάβδσζε, είλαη αδηαθαλέο, δελ παξαηεξείηαη ζρηζκόο,θακία εζσηεξηθή αλάθιαζε. Δίλαη ζπάληνο βαξύο πνιύηηκνο, παξακέλεη αλαιινίσηνο κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξόλνπ. Δίλαη επγελέο κέηαιιν πξάγκα πνπ ζεκαίλεη από ρεκηθή άπνςε όηη έρεη κεγάιε ρεκηθή αδξάλεηα. Γηα παξάδεηγκα δελ ζθνπξηάδεη θαη δελ πξνζβάιιεηαη από ηζρπξά νμέα κε εμαίξεζε ην βαζηιηθό ύδσξ. Γηάιπκα ΖΝΟ3 θαη HCl. 7
ΑΡΓΤΡΟ (Ag) Ο άξγπξνο κε άιιν όλνκα αζήκη πξνέξρεηαη από ην επίζεην αξγήο ή αξγόο, πνπ ζεκαίλεη ιακπεξόο. Ζ ιέμε αζήκη πξνέξρεηαη από ην επίζεην άζεκνο, πνπ ρξεζηκνπνηνύληαλ γηα λα γίλεηαη δηάθξηζε ηνπ θνηλνύ κεηαιιηθνύ αξγύξνπ από ηνλ άξγπξν ησλ λνκηζκάησλ. ε θαζαξή θαηάζηαζε, ν άξγπξνο είλαη αξθεηά δύζηεθηνο θαη καιαθόο. Γη απηό ρξεζηκνπνηείηαη ππό ηε κνξθή θξακάησλ κε ραιθό. Ο άξγπξνο δελ είλαη θαηάιιεινο γηα ηελ θαηαζθεπή ρπηώλ αληηθεηκέλσλ, επεηδή όηαλ είλαη ιησκέλνο δηαιύεη ζεκαληηθή πνζόηεηα νμπγόλνπ, ην νπνίν απειεπζεξώλεη θαηά ηελ πήμε ηνπ, εθηηλάζζνληαο ζηαγνλίδηα ηνπ ηήγκαηνο. Απηό κπνξεί λα αληηκεησπηζηεί κε ηελ πξνζζήθε κηθξήο πνζόηεηαο ραιθνύ. Απ όια η άιια κέηαιια ν άξγπξνο εκθαλίδεη ηε κεγαιύηεξε ζηηιπλόηεηα θαη θαιύηεξε ζεξκηθή θαη ειεθηξηθή αγσγηκόηεηα. πσο ν ρξπζόο έηζη θαη ν άξγπξνο ζρεκαηίδεη ιεπηόηαηα ζύξκαηα θαη ειάζκαηα, θαηάιιεια γηα ηελ θαηαζθεπή θνζκεκάησλ. Ο άξγπξνο κπνξεί λα κελ νμεηδώλεηαη από ηνλ αέξα αιιά κε ηνλ θαηξό καπξίδεη. Απηό νθείιεηαη ζηελ αληίδξαζε ηνπ κε ίρλε πδξόζεηνπ πνπ ππάξρνπλ ζηελ αηκόζθαηξα απ ηε ζήςε ζεηνύρσλ νξγαληθώλ ελώζεσλ, νπόηε ζρεκαηίδεηαη καύξνο ζεηνύρνο άξγπξνο. ηελ αξραία Διιάδα ε εμόξπμε ηνπ Ag θαη ε εθκεηάιιεπζε ησλ νξπρείσλ ηνπ Λαπξίνπ έγηλε ηελ επνρή ηνπ Πεξηθιή 8
ΥΑΛΚΟ (Cu) Ωο επνρή ηνπ ραιθνύ ελλνείηαη ε πεξίνδνο αλάπηπμεο ελόο πνιηηηζκνύ θαηά ηελ νπνία έρνπλ αλαπηπρζεί κεηαιινπξγηθέο ηερληθέο εμόξπμεο ηνπ ραιθνύ από θπζηθά θνηηάζκαηα θαη αλάκεημήο ηνπ κε άιια κέηαιια γηα ηε δεκηνπξγία νξείραιθνπ. ηελ Διιάδα ε επνρή ηνπ ραιθνύ ζπκπίπηεη κε ηελ αθκή ηνπ ΜπθελαΪθνύ Πνιηηηζκνύ. ύκθσλα κε ηνπο αξραηνιόγνπο ν ραιθόο είλαη ην πξώην απ ηα κέηαιια πνπ ρξεζηκνπνίεζε ν άλζξσπνο γηα ηελ θαηαζθεπή ζθεπώλ, εξγαιείσλ θαη όπισλ. Δθηηκάηαη όηη ν ραιθόο έγηλε γλσζηόο πεξίπνπ ην 9000 π.υ. πηζαλώο επεηδή απαληά σο απηνθπήο θαη δελ απαηηεί κεηαιινπξγηθή δηαδηθαζία γηα ηελ Παξαζθεπή ηνπ ζε θαζαξή κνξθή. Δίλαη κέηαιιν κε ραξαθηεξηζηηθό ρξώκα (εξπζξό ηνπ ραιθνύ ) θαη ραξαθηεξηζηηθή κεηαιιηθή ιάκςε. Δίλαη επίζεο καιαθόο, ηδηαίηεξα ειαηόο θαη όιθηκνο, πνιύ θαιόο αγσγόο ηεο ζεξκόηεηαο θαη ηνπ ειεθηξηζκνύ. Λόγσ ηεο ηδηόηεηάο ηνπ όηαλ είλαη ηεγκέλνο λα απνξξνθά αηκνζθαηξηθό αέξα, ηνλ νπνίν απνβάιεη ςπρόκελνο, δελ κπνξνύλ λα θαηαζθεπαζηνύλ ρπηά αληηθείκελα από ραιθό. Γελ εκθαλίδεη ζρηζηόηεηα, ελώ έρεη αλώκαιε ζξαύζε. Δίλαη ηειείσο αδηαθαλήο, αθόκε θαη ζε ιεπηά ειάζκαηα. Γελ εκθαλίδεη καγλεηηθέο ηδηόηεηεο. ε επαθή κε άιια κέηαιια εκθαλίδεη δηαθνξά δπλακηθνύ. Ο ραιθόο εκθαλίδεη δύν αξηζκνύο νμείδσζεο (+1 & +2). Γελ είλαη ηδηαίηεξα δξαζηηθό κέηαιιν γη απηό θαη δελ αληηδξά εύθνια κε άιια ζηνηρεία θαη δελ ρξεζηκνπνηείηαη επξέσο σο αλαγσγηθό. ηνλ αηκνζθαηξηθό αέξα θαιύπηεηαη αξρηθά από νμείδην ηνπ, ην νπνίν κε ην δηνμείδην ηνπ άλζξαθα κεηαηξέπεηαη ζε αλζξαθηθό ραιθό, πξνζδίδνληάο ηνπ πξαζηλσπό ρξώκα. Αληηδξά κε νμπγόλν, ζείν θαη αινγόλν πξνο ηηο αληίζηνηρεο ελώζεηο. Γελ πξνζβάιιεηαη από αξαηά νμέα νύηε από ππθλό ζεηηθό νμύ, πξνζβάιιεηαη από ην ληηξηθό νμύ. ΙΓΗΡΟ (Fe) ηελ αξραηόηεηα ε επνρή ηνπ ηδήξνπ αλαθέξεηαη ζ εθείλε ηελ πεξίνδν ηεο ηζηνξίαο θαηά ηελ νπνία νη άλζξσπνη έθαλαλ ρξήζε ηνπ ζηδήξνπ γηα ηελ θαηαζθεπή εξγαιείσλ 9
θαη όπισλ. Ζ πηνζέηεζε απηνύ ηνπ πιηθνύ ζπλέπεζε κε άιιεο αιιαγέο ησλ θνηλσληώλ ηνπ παξειζόληνο όζνλ αθνξά ζηηο θαιιηεξγεηηθέο κεζόδνπο, ηηο ζξεζθεπηηθέο πίζηεηο θαη ην θαιιηηερληθό ύθνο. ηελ Διιάδα ε επνρή ηνπ ζηδήξνπ αξρίδεη ηνλ 11 Ο θαη θηάλεη κέρξη ηνλ 8 Ο π. Υ. αηώλα. πλνδεύεηαη κε ηελ πηώζε ηνπ Μπθελατθνύ Πνιηηηζκνύ ηεο επνρήο ηνπ ραιθνύ. Ο θαζαξόο ζίδεξνο είλαη ζεκαληηθόο σο κέηαιιν αθνύ δελ δηαζέηεη νύηε αληνρή νύηε ζθιεξόηεηα. Ζ κεγάιε θαζαξόηεηα ηνλ θαζηζηά ηόζν καιαθό ώζηε λα κπνξεί λα θνπεί κ έλαλ ζνπγηά. Αληίζεηα ηα θξάκαηα θαη νη ελώζεηο ηνπ παξνπζηάδνπλ κεγάιν ελδηαθέξνλ. ζν θαζαξόηεξνο είλαη ν ζίδεξνο, ηόζν ε νμείδσζή ηνπ επηβξαδύλεηαη. Δίλαη παλίζρπξνο σο πξνο ηε κεραληθή θαηαπόλεζε αιιά θαη εππξόζβιεηνο ζηηο ρεκηθέο θαηεξγαζίεο. Ο ζίδεξνο δηαβξώλεηαη επίζεο από ην αιάηη. Σα ζηδεξέληα αληηθείκελα πνπ βξίζθνληαη θνληά ζηε ζάιαζζα ζθνπξηάδνπλ εύθνια από ην λεξό. Έλα αθόκα ζηνηρείν πνπ δηαβξώλεη ην ζίδεξν είλαη ν αέξαο. Ο ζίδεξνο δύζθνια θαηεξγάδεηαη ιόγσ ηνπ πςεινύ ζεκείνπ ηήμεο ηνπ (1.535 C 0 ). ν ζίδεξνο όηαλ βάθεηαη κεηαηξέπεηαη από καιαθό ζίδεξν ζε ζθιεξό αηζάιη. ΚΑΙΣΔΡΟ (Sn) Οη Ρσκαίνη νλόκαδαλ ηνλ θαζζίηεξν plumbum candidum (κόιπβδν αζηξαθηεξό) θαη stannum, απ όπνπ πξνήιζε θαη ην ρεκηθό ηνπ ζύκβνιν Sn. Ο θαζζίηεξνο έρεη ρακειό ζεκείν ηήμεο 232 C ν ). είλαη καιαθόο θαη πνιύ ιακπεξόο. Οη ηδηόηεηεο απηέο δηεπθνιύλνπλ ζεκαληηθά ηε ρξήζε ηνπ γηα ηελ θαηαζθεπή δηαθνζκεηηθώλ αληηθεηκέλσλ. ε ζεξκνθξαζία θάησ από ηνπο 13 C ν, ν θαζζίηεξνο κεηαηξέπεηαη κε βξαδείο ξπζκνύο ζε κηα άιιε κνξθή ηνπ, ράλνληαο ηε ζηηιπλόηεηα θαη ηελ θξπζηαιιηθόηεηά ηνπ, θαζώο απνζαζξώλεηαη πξνο κηα ζακπή γθξίδα ζθόλε. ε αθόκε ρακειόηεξεο ζεξκνθξαζίεο ε θαηαζηξνθηθή απηή δηαδηθαζία επηηαρύλεηαη. Σν πην δηαδεδνκέλν θξάκα ηνπ θαζζίηεξνπ είλαη ν κπξνύηδνο, πνπ νθείιεη ηελ νλνκαζία ηνπ 10
ζην Μπξίληηδη ηεο Ηηαιίαο όπνπ ππήξραλ πνιιά ραιθνπξγία. Έγηλε γλσζηόο από παιηά όηαλ γύξσ ζην 2000 π.υ. νη αξραίνη κεηαιινπξγνί αλαθάιπςαλ όηη ν ραιθόο θαη ν θαζζζίηεξνο όηαλ αλακεηγλύνληαη ζε θαηάζηαζε ηήμεο, κεηαηξέπνληαη ζε έλα θξάκα κε πνιύ βειηησκέλεο ηδηόηεηεο ζε ζύγθξηζε κε εθείλεο ησλ ζπζηαηηθώλ. Ο θαζζίηεξνο κέλεη πξαθηηθά αλαιινίσηνο κηα θαη ιόγσ ηνπ πςεινύ ζεκείνπ δέζεο ηνπ δελ εμαηκίδεηαη. ΜΟΛΤΒΓΟ (Pb) Σν ρεκηθό ζηνηρείν Μόιπβδνο είλαη έλα κέηαιιν κε αηνκηθό αξηζκό 82 θαη αηνκηθό βάξνο 207, 2. Έρεη ζεξκνθξαζία ηήμεο 327,5 C ν θαη ζεξκνθξαζία βξαζκνύ 1740 C ν. Ο Μόιπβδνο είλαη ρεκηθό κεηαιιηθό ζηνηρείν κε ζύκβνιν Pb. Δίλαη έλα από ηα παιαηόηεξα κέηαιια πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ από ηελ αλζξσπόηεηα. Ζ ζπζηεκαηηθή θαη εληαηηθή εθκεηάιιεπζε ησλ αξγπξνκνιπβδνύρσλ κεηαιιεπκάησλ μεθηλά θαηά ηε δηάξθεηα ηεο Αζελατθήο Γεκνθξαηίαο ην 508 π.υ. Με ηνλ άξγπξν ηνπ Λαπξίνπ θαη ηε θνξνινγία ν Πεξηθιήο θαηαζθεύαζε ηα πεξίθεκα κλεκεία ηνπ Υξπζνύ Αηώλα ησλ Αζελώλ. Ο κόιπβδνο ήηαλ γλσζηόο ζηνπο αξραίνπο Αηγύπηηνπο θαη Βαβπιώληνπο. ΟΗ Ρσκαίνη ησλ ρξεζηκνπνηνύζαλ γηα ζσιήλεο θαη ζπγθνιιήζεηο πιηθώλ. Ο κόιπβδνο ήηαλ έλα από ηα πξώηα κεηαιιεύκαηα πνπ εμνξύρηεθαλ ζηελ Βόξεηα Ακεξηθή. Με εηδηθή επεμεξγαζία ηνλ ρξεζηκνπνηνύζαλ γηα ηελ θαηαζθεπή ζθαηξηδίσλ. Ο κόιπβδνο εμάγεηαη από ην 11
γαιελίηε. Υξεζηκνπνηείηαη γηα κνλώζεηο, ζε κπαηαξίεο απηνθηλήησλ, ζηνλ ειεθηξηθό θαη ειεθηξνληθό εμνπιηζκό θαη ζε δηάθνξα θξάκαηα. Θεσξείηαη αμηόινγν πξνζηαηεπηηθό απέλαληη ζηελ ξαδηελέξγεηα. Λόγσ ηεο αλζεθηηθόηεηάο ηνπ ζηε δηάβξσζε, ρξεζηκνπνηείηαη εθηελώο ζηελ νηθνδόκεζε θηηξίσλ. Ο κόιπβδνο ζπλαληάηαη ζην θπζηθό πεξηβάιινλ. Ο γαιελίηεο (έλσζε κνιύβδνπ θαη ζείνπ) είλαη ε θύξηα πεγή εμόξπμεο ηνπ κεηάιινπ. ΤΓΡΑΡΓΤΡΟ (Hg) O πδξάξγπξνο είλαη έλα κέηαιιν κε αηνκηθό αξηζκό 80 θαη αηνκηθό βάξνο 200,59. Έρεη 8εξκνθξαζία ηήμεο 39 C θαη βξαζκνύ 357,58. Δίλαη ην κνλαδηθν κέηαιιν πνπ απαληάηαη ζε πγξή κνξθή. Μία απ ηηο πην γλσζηέο ρξήζεηο ηνπ είλαη ζηα ζεξκόκεηξα ιόγσ ηεο ηδηόηεηάο ηνπ λα δηαζηέιιεηαη εύθνια.ο πδξάξγπξνο αλήθεη ζηα ζηνηρεία κεηάπησζεο ζηνλ πεξηνδηθό πίλαθα. Δίλαη έλα ηζρπξό δειεηήξην. Δπίζεο ρξεζηκνπνηείηαη ζε νξηζκέλα όξγαλα όπσο ην βαξόκεηξν θαη ζηνπο ιακπηήξεο θζνξίνπ. Δίλαη έλα βαξύ θ αξγπξόιεπθν κέηαιιν. ε ζύγθξηζε κε άιια κέηαιια είλαη ζρεηηθά θαιόο αγσγόο ηεο ζεξκόηεηαο αιιά θαη ηνπ ειεθηξηζκνύ. Παξά ην όηη βξάδεη ζηνπο 356 C, εκθαλίδεη αμηόινγε πηεηηθόηεηα. Έηζη, κόιηο έιζεη ζε επαθή κε ηνλ αέξα εμαηκίδεηαη. Γηα ηνλ ιόγν απηό, ζηα εξγαζηήξηα πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζπζηεκαηηθά πξέπεη λα ιακβάλνληαη ηα θαηάιιεια κέηξα έηζη ώζηε λα απνθεύγεηαη ε ζπγθέληξσζή ηνπ ζε πςειά επίπεδα. 12
13
ΟΡΤΚΣΟ Οξπθηό νλνκάδεηαη θάζε ρεκηθό ζηνηρείν ή αλόξγαλε έλσζε θπζηθήο πξνέιεπζεο, πνπ βξίζθεηαη ζην έδαθνο ή ζην ππέδαθνο ή, ππό κνξθή δηαιύκαηνο ζην λεξό, απνηειώληαο ζπζηαηηθό ησλ πεηξσκάησλ, από ηα νπνία απνηειείηαη ν ζηεξεόο θινηόο ηεο Γεο. Υρήζεις 1.Οξηζκέλα νξπθηά, όπσο γηα παξάδεηγκα ην δηακάληη, ην ζείν θαη ν ρξπζόο είλαη θαζαπηά ρεκηθά ζηνηρεία. Σα πεξηζζόηεξα, όκσο, απνηεινύληαη από θάπνηα αλόξγαλε έλσζε. Ο Βσμίηεο, γηα παξάδεηγκα, είλαη πέηξσκα πνπ απνηειείηαη από ηα νξπθηά βαηκίηε, γηβζίηε θαη δηάζπνξν, ησλ νπνίσλ ην θύξην (αιιά όρη ην κνλαδηθό) ζπζηαηηθό είλαη ην νμείδην αξγηιίνπ (Al 2 O 3 ), ελώ ν γαιελίηεο είλαη ζεηνύρνο κόιπβδνο (PbS). πάληα έλα νξπθηό βξίζθεηαη απηνύζην ζηελ Φύζε. Σα πεξηζζόηεξα νξπθηά πεξηέρνπλ θαη πξνζκίμεηο άιισλ νξπθηώλ. 2.Οι χριςεισ των ορυκτϊν είναι γνωςτι από τθν αρχι τθσ Ιςτορίασ του ανκρϊπου. 3.Σν νξπθηό πνπ αμηνπνηείηαη σο πξώηε ύιε γηα ηελ εμαγσγή θάπνηνπ ζηνηρείνπ νλνκάδεηαη κεηάιιεπκα. ΓΗΙΝΟ ΦΛΟΙΟ ηεξεό πιηθό πνπ απαληάηαη ζηε θύζε θαη απνηειείηαη από έλα ή πεξηζζόηεξα νξπθηά Πέηρωμα Ορσκηό Αλόξγαλε ζηεξεά νπζία πνπ απαληάηαη ζηε θύζε κε θαζνξηζκέλε θξπζηαιιηθή δνκή Πέηξσκα ή νξπθηό από ην νπνίν κπνξεί λα παξαρζεί νηθνλνκηθά έλα κέηαιιν Μεηάλλεσμα 14
ΜΕΣΑΛΛΕΤΣΙΚΗ Είναι η ανθρώπινη δραςτηριότητα τησ εξόρυξησ ορυκτών και πετρωμάτων για χρήςη ςτην οικοδομή, την εξαγωγή μετάλλων και την παραγωγή αντικειμένων γενικότερα. Ωσ επιςτήμη, η μεταλλευτική αποτελεί τμήμα των επιςτημών μηχανικού και ςυμπεριλαμβάνει τη μεταλλευτική έρευνα, την όρυξη και λειτουργία μεταλλείων ορυχείων και λατομείων, και τέλοσ των μεταλλευτικών/λατωμικών χώρων,μετά την εξάντληςη των εκμεταλλεύςιμων αποθεμάτων.ωσ επιςτήμη, η μεταλλευτική ςυχνά αποκαλείται και μεταλλειολογία, μιασ και οι μηχανικοί μεταλλείων αποκαλούνται ςυχνά «μεταλλειολόγοι μηχανικοί». Ο όροσ μεταλλεία χρηςιμοποιείται ειδικότερα με την ςημαςία τησ αναζήτηςησ μετάλλων,την ανόρυξη τησ γησ και κατ επέκταςη την εκμετάλλευςη μεταλλείου και ορυχείου.η μεταλλευτική είναι από τισ αρχαιότερεσ ανθρώπινεσ οικονομικέσ δραςτηριότητεσ και έχει παίξει πρωτεύοντα ρόλο ςτην μετάβαςη του ανθρώπου από την πρωτόγονη κατάςταςη ςτον ςύγχρονο πολιτιςμό. METAΛΛΟΤΡΓΙΑ Πξόθεηηαη γηα ην ζύλνιν ησλ κεζόδσλ θαη δηεξγαζηώλ, πνπ αθνινπζνύληαη γηα ηελ εμαγσγή, παξαζθεπή, δηακόξθσζε θαη θαηεξγαζία ησλ κεηάιισλ θαη ησλ θξακάησλ ηνπο. Με ηε κεηαιινπξγία ν άλζξσπνο καζαίλεη λα αιιάδεη ηελ θαηάζηαζε νξηζκέλσλ νπζηώλ θαη λα ηηο κεηαηξέπεη ζε άιιεο πην ρξήζηκεο. Ζ Μεηαιινπξγία είλαη ζηελά ζπλπθαζκέλε κε ην ηζηνξηθό θαη πνιηηηζκηθό γίγλεζζαη ηνπ αλζξώπνπ, μεθίλεζε δε σο εκπεηξηθή ηερληθή γηα λα εμειηρζεί δηα κέζνπ ησλ αηώλσλ ζε ζπγθξνηεκέλε γλώζε θαη επηζηήκε. Σα κέηαιια θαη ηα θξάκαηά ηνπο, κε ηηο ηδηαίηεξεο κεραληθέο ηδηόηεηέο ηνπο, θπξηάξρεζαλ ζηελ θαηαζθεπή εξγαιείσλ θαη όπισλ θαζώο θαη ζηελ θαηαζθεπή αληηθεηκέλσλ νηθηαθήο ρξήζεο, θνζκεκάησλ θαη λνκηζκάησλ. Ζ ζηαδηαθή εμέιημε ησλ κεζόδσλ ρύηεπζεο θαη επεμεξγαζίαο επέηξεςαλ ζηνλ άλζξσπν λα ρξεζηκνπνηήζεη ηα κέηαιια ζε όιν ην θάζκα ηεο θαζεκεξηλήο ηνπ δσήο. Σα πξώηα κέηαιια πνπ αλαθαιύθζεθαλ θαη ρξεζηκνπνηήζεθαλ από ηνλ άλζξσπν είλαη ηα απηνθπή. Γειαδή εθείλα πνπ απαληνύζαλ ζε ειεύζεξε θαηάζηαζε ζηελ επηθάλεηα ηεο γεο. Απηά ηα κέηαιια είλαη ν ρξπζόο, ν άξγπξνο θαη ν ραιθόο θαη ην θπζηθό θξάκα ρξπζνύ-αξγύξνπ (γλσζηό σο ήιεθηξν). Ο άξγπξνο ζεσξήζεθε αξρηθά ζπαληόηεξνο ηνπ ρξπζνύ δεδνκέλνπ όηη απαληά ζπάληα ζηε θύζε ειεύζεξνο θαη ρξεζηκνπνηήζεθε κεηαγελέζηεξα από ηνλ ρξπζό θαη ραιθό. Αλ θαη ε ρξήζε ησλ απηνθπώλ κεηάιισλ ζεκαηνδόηεζε κηα άιιε επνρή γηα ηνλ άλζξσπν, ε πξαγκαηηθή επνρή ησλ κεηάιισλ αξρίδεη από ηελ ζηηγκή πνπ ν άλζξσπνο θαηόξζσζε λα απνκνλώζεη ηα κέηαιια από ηα κεηαιιεύκαηά ηνπο, λα ηα ιηώζεη θαη λα ηνπο δώζεη κνξθή θαη ζρήκα. Σν πόηε αθξηβώο έγηλε απηό δελ κπνξεί λα νξηζηεί κε ρξνλνινγηθή αθξίβεηα. Ο άλζξσπνο ηεο ιίζηλεο επνρήο βξηζθόηαλ ζε έλα αλεπηπγκέλν ζηάδην θεξακηθήο ηερλνγλσζίαο. Ήμεξε δειαδή θαιά ην «παηρλίδη» κε ηε θσηηά θαη ηα θιεηζηά θακίληα γηα ηα θεξακηθά. Ζ ρξήζε ηεο θσηηάο θαη ηνπ θνύξλνπ (ελέξγεηα θαη αλαγσγηθή αηκόζθαηξα) ζε κηα «ηπραία πέηξα» έδσζε θαη πάιη ηπραία ζηνλ άλζξσπν ην κέηαιιν, γεγνλόο πνπ άιιαμε ηε δσή ηνπ. Ζ κεηαιινπξγία αλαβαζκίζηεθε ζεκαληηθά από ηνπο Έιιελεο θαη ηνπο Ρσκαίνπο. Σα κεηαιιηθά είλαη ηα θαιύηεξα δηαηεξεκέλα αληηθείκελα, πνπ έρνπλ θηάζεη έσο θαη εκάο, από αξραίνπο πνιηηηζκνύο. Δίλαη πιένλ ζπλεζηζκέλν λα ρξνλνινγνύληαη νη πεξίνδνη ηεο αλζξώπηλεο εμέιημεο κεηά ηελ επνρή ηνπ ιίζνπ, κε ηα νλόκαηα ηνπ ραιθνύ, ηνπ κπξνύηδνπ ή ηνπ ζηδήξνπ. Αξραηνινγηθέο αλαθαιύςεηο έρνπλ δείμεη όηη ν άλζξσπνο ρξεζηκνπνίεζε πξώηα ηα κέηαιια εθείλα πνπ βξίζθνληαη ζηε θύζε ζε θαζαξή κνξθή. 15
Μεηά ηελ ρξήζε ησλ απηνθπώλ κεηάιισλ, ην επόκελν κεγάιν βήκα ήηαλ ε αλαθάιπςε κεζόδσλ γηα ηελ αλάθηεζή ηνπο από ηα νξπθηά. Ζ ηήμε ηνπ ραιθνύ, κε ηε ζεξκόηεηα πνπ ειθύνπλ ηα μύια πνπ θαίγνληαη, αλαθαιύθζεθε πηζαλόλ πνιύ λσξίο. Σν κέηαιιν εμάγεηαη ζηνπο ρώξνπο ησλ κεηαιιείσλ κε ηε βνήζεηα θνύξλσλ, πνπ ρξεζηκνπνηνύλ σο θαύζηκν ην θάξβνπλν, ε παξαγσγή ηνπ νπνίνπ γίλεηαη επί ηόπνπ. ια απηά ηα δηεπζύλεη θαη ηα πξαγκαηνπνηεί ν κεηαιισξύρνο, ν ζηδεξνπξγόο. Ζ δνπιεηά ηνπ είλαη κνλαδηθή θαη ε δύλακή ηνπ είλαη νη γλώζεηο ηνπ γηα ηα κέηαιια. πλνπηηθά ε παξαγσγή κεηάιινπ από έλα κεηάιιεπκα δίλεηαη από ην παξαθάησ δηάγξακκα: Μεραληθή Πξνπαξαζθεπή Μεηάλλεσμα σμπύκνωμα θαη Δκπινπηηζκόο σμπύκνωμα Ππξνκεηαιινπξγία Τδξνκεηαιινπξγία Ζιεθηξνκεηαιινπξγία Ακαηέργαζηο μέηαλλο (πξσηόρπην κέηαιιν) Ακαηέργαζηο μέηαλλο Κξακάησζε Υύηεπζε Μεηαιινηερλία Καηεργαζμένο μέηαλλο (ηειηθό πξντόλ) ΕΜΠΛΟΤΣΙΜΟ τθ φάςθ αυτι τθσ μεταλλουργίασ επιδιϊκεται ο διαχωριςμόσ του χριςιμου υλικοφ - μεταλλεφματοσ - από τισ γαιϊδεισ προςμίξεισ. Σν θαζαξό κεηάιιεπκα πνπ παξάγεηαη ιέγεηαη συμπύκνωμα θαη δηαηίζεηαη γηα ηελ εμαγσγή κεηάιινπ. Σν ζηείξν ρσξίο νηθνλνκηθή αμία ιέγεηαη απόρριμμα θαη ζπλήζσο ελαπνηίζεηαη ζε ρώξνπο θνληά ζην εξγνζηάζην εκπινπηηζκνύ. Mεηά από ηνλ Δκπινπηηζκό αθνινπζνύλ ηξείο άιιεο δηεξγαζίεο : ε Πσρομεηαλλοσργία, ε Τδρομεηαλοσργία θαη ε Ηλεκηρομεηαλλοσργία Πυρομεταλλουργία Οη ππξνκεηαιινπξγηθέο δηεξγαζίεο αξρίδνπλ κε ηελ μήξαλζε θαη ηελ πύξσζε (ππξνζπζζσκάησζε) ηνπ κεηαιιεύκαηνο ή ηνπ ζπκππθλώκαηνο, θαη ζπλερίδνληαη κε ηελ θπύξη (κεηαηξέπεη ηηο θύξηεο ζηεξεέο θάζεηο ηνπ κεηαιιεύκαηνο ζε θάπνηεο άιιεο θάζεηο πνπ είλαη πην επθαηέξγαζηεο), ηελ αναγυγή (κεξηθή ή νιηθή αλαγσγή κεηαιιηθώλ ελώζεσλ), ηνλ θαζαξηζκό ηνπ ηήγκαηνο θαη ηελ ρύηεπζε ηνπ αθαηέξγαζηνπ (πξσηόρπηνπ) κεηάιινπ.δμαηηίαο ησλ πςειώλ ζεξκνθξαζηώλ, νη ππξνκεηαιινπξγηθέο αληηδξάζεηο είλαη ζπλήζσο πνιύ γξήγνξεο θαη ην απνηέιεζκα 16
Τδρομεταλλουργία Σα κέηαιια, όπσο θαη όια ηα ζηνηρεία, είλαη δηαιπηά σο ηόληα ζε πδαηηθά δηαιύκαηα. Ζ πδξνκεηαιινπξγία, ινηπόλ, είλαη ν θιάδνο ηεο εμαγσγηθήο κεηαιινπξγίαο πνπ ρξεζηκνπνηεί πδαηηθά δηαιύκαηα πξνθεηκέλνπ λα επηηύρεη ηελ εμαγσγή κεηάιισλ από νξπθηέο πξώηεο ύιεο θαη ηελ αλάθηεζε απηώλ ησλ κεηάιισλ Οη πδξνκεηαιινπξγηθέο θαηεξγαζίεο πεξηιακβάλνπλ ηελ εκσύλιζη (δηαιπηνπνίεζε ησλ νξπθηώλ κε νηθνλνκηθό ελδηαθέξνλ), ηνλ καθαπιζμό ηος διαλύμαηορ πνπ πξνθύπηεη από ηελ εθρύιηζε, θαη ηελ ανάκηηζη ηνπ κεηάιινπ ζηελ κνξθή θαζαξνύ ζηνηρείνπ ή θαζαξνύ άιαηνο Ηλεκτρομεταλλουργία Ζ εθαξκνγή ησλ ζεξκηθώλ θαη ειεθηξνιπηηθώλ ηδηνηήησλ ηνπ ειεθηξηθνύ ξεύκαηνο ζηελ παξαζθεπή θαζαξώλ κεηάιισλ θαη ζηνλ θαζαξηζκό κεηαιινπξγηθώλ πξντόλησλ Ζ ΗΣΟΡΗΑ ΣΖ ΜΔΣΑΛΛΟΤΡΓΗΑ ΣΖΝ ΔΛΛΑΓΑ Η εκμετάλλευςθ του ορυκτοφ πλοφτου ςτον Ελλαδικό χϊρο άρχιςε ουςιαςτικά από τα προϊςτορικά χρόνια και ςυνζβαλε αποφαςιςτικά ςτθν οικοδόμθςθ και εξζλιξθ όλων των πολιτιςμϊν. Eίχε εντοπιςκεί θ φπαρξθ χρυςοφ κυρίωσ ςτθ Β. Ελλάδα (Μακεδονία, Θράκθ, Θάςο), τόςο ςε αυτοφυι μορφι όςο και ςε προςχωματικζσ αποκζςεισ θ απόλθξθ του οποίου ςυνδζκθκε με τα πρϊτα μεταλλεία ςτον Ελλαδικό χϊρο. Είναι ςίγουρο ότι ειςαγόταν μεταλλεφματα και από άλλεσ χϊρεσ κυρίωσ τθν Μ. Αςία και τθν Αίγυπτο λόγω τθσ εκρθκτικισ άνκθςθσ του ελλθνικοφ εμπορίου κατά τθν εποχι εκείνθ. Όμωσ ο χρυςόσ και άλλα μεταλλεφματα όπωσ άργυροσ, χαλκόσ, μόλυβδοσ, ςίδθροσ είχαν επίςθσ εντοπιςκεί κατά τθν ίδια περίοδο τόςο ςτον κυρίωσ Ελλαδικό χϊρο όςο και ςτα νθςιά. Σθν ίδια εποχι θ Κφπροσ εξακολουκοφςε να παράγει χαλκό και άργυρο ςε ςθμαντικζσ ποςότθτεσ. Δεν υπάρχει αμφιβολία οτι το μζγιςτο τθσ παραγωγισ ςθμειϊκθκε κατά τθν κλαςςικι περίοδο που δεςπόηουν οι θγετικζσ φυςιογνωμίεσ του Θεμιςτοκλι και Περικλι. Είναι άλλωςτε καλά γνωςτό ότι θ αφξθςθ τθσ παραγωγισ αργφρου ςτο Λαφριο βοικθςε το Θεμιςτοκλι να ναυπθγιςει τισ απαραίτθτεσ τριιρεισ για να νικιςει ςτθν ναυμαχία τθσ αλαμίνασ (480 π.χ.) και να δθμιουργιςει ουςιαςτικά τθν Ακθναϊκι αυτοκρατορία με τον χρυςό αιϊνα του Περικλι που ακολοφκθςε. 17
ΛΑΤΡΔΩΣΗΚΖ Μεταξφ των μεταλλευτικϊν και μεταλλουργικϊν κζντρων τθσ ελλθνικισ αρχαιότθτασ το Λαφριο βρίςκεται ςτθν κορυφι όχι μόνον λόγω τθσ ςθμαςίασ και τθσ διάρκειασ τθσ δραςτθριότθτάσ του όςο και εξαιτίασ των εκπλθκτικϊν μεταλλευτικϊν και μεταλλουργικϊν μεκόδων που εφαρμόςτθκαν κατά τθν μακραίωνθ λειτουργία του αλλά και εξαιτίασ τθσ αξίασ και ςπουδαιότθτασ των κεαματικϊν πράγματι ευρθμάτων τθσ περιοχισ. Άρκρο ςε εφθμερίδα Φωσ ςτθν αρχαία μεταλλουργία Σου ΓΙΩΡΓΟΤ ΚΙΟΤΗ ΛΑΤΡΕΩΣΙΚΗ: Η ανακάλυψθ άρτια ςωηόμενου ελικοειδοφσ πλυντθρίου διευρφνει τισ γνϊςεισ μασ για το χκεσ. Ενα άρτια ςωηόμενο αρχαίο ελικοειδζσ πλυντιριο, ειδικι εγκατάςταςθ όπου εμπλουτιηόταν το φτωχό ςε μόλυβδο μετάλλευμα, ανακαλφφκθκε πριν από λίγουσ μινεσ ςτθν περιοχι τθσ Λαυρεωτικισ. Πρόκειται για ζνα ςθμαντικό εφρθμα, που κα βοθκιςει το μελετθτι τθσ αρχαίασ τεχνολογίασ και τεχνογνωςίασ ςτο πλαίςιο λειτουργίασ των μεταλλείων. τθν αρχαιότθτα, ςτο Λαφριο για τθν παραγωγι του αργφρου αναπτφχκθκε μια αξιόλογθ μεταλλευτικι και μεταλλουργικι τεχνικι. Οι αρχαίοι Ζλλθνεσ εκμεταλλεφτθκαν εντατικά τα μεταλλεφματα αργυροφχου μολφβδου τθσ Λαυρεωτικισ για τθν παραγωγι αργφρου. Αυτό ζπαιξε ςθμαντικό ρόλο ςτθν ιςτορία τθσ αρχαίασ Ακινασ. Η πρϊτθ εργαςία που ζκαναν οι αρχαίοι, μετά τθν εξόρυξθ του μεταλλεφματοσ, ιταν ο εμπλουτιςμόσ του. Σο φτωχό ςε μόλυβδο μετάλλευμα το χϊριηαν ςε δφο μζρθ: το πλοφςιο και ςτο φτωχό, και ο εμπλουτιςμόσ του γινόταν ςε ειδικζσ εγκαταςτάςεισ, ςτα πλυντιρια. «Σα πλυντιρια διακρίνονται ςε δφο κατθγορίεσ, ςτα επίπεδα και ςτα ελικοειδι. Ο διαχωριςμόσ του πλοφςιου από το φτωχό μετάλλευμα και ςτα δφο είδθ γινόταν με νερό. Σο επίπεδο πλυντιριο ζχει δφο τμιματα: ζνα τμιμα εμπλουτιςμοφ με τθ δεξαμενι νεροφ, που ζφερε ακροφφςια, και ζνα τμιμα κακαριςμοφ και ανακυκλοφορίασ του νεροφ. Ο εμπλουτιςμόσ ςτα επίπεδα πλυντιρια γινόταν με νερό πάνω ςε ξφλινα ρείκρα, τοποκετθμζνα εμπρόσ από τθ δεξαμενι νεροφ. τθν αρχι του ρείκρου γινόταν θ τροφοδοςία με τριμμζνο μετάλλευμα. Σο νερό που ζβγαινε με ορμι από τα ακροφφςια ζπεφτε ςτο ξφλινο ρείκρο και κατά τθν πορεία του παρζςυρε τουσ ελαφρείσ κόκκουσ του μεταλλεφματοσ, ενϊ οι βαρείσ κόκκοι παρζμεναν ςτο ρείκρο». 18
Εξόρυξη και Επεξεργαςία των ορυκτών μετάλλων ηηο 30 Ννεκβξίνπ ηνπ 2011 επηζθεθηήθακε κε ηελ νκάδα ηεο εξεπλεηηθήο εξγαζίαο ην Αξραηνινγηθό Μνπζείν Λαπξίνπ. Δθεί καο έγηλε μελάγεζε κε ζέκα: «Γηαδηθαζία Δμόξπμεο θαη Δπεμεξγαζίαο ησλ κεηάιισλ αξγύξνπ θαη κνιύβδνπ από αξγπξνκνιπβδνύρα κεηαιιεύκαηα ζην Λαύξην». Σε δηαδηθαζία ηελ αλαθαιύςακε κέζσ ελόο δεκηνπξγηθνύ παηρληδηνύ, αθνύ ρσξηζηήθακε ζε νκάδεο όπνπ ηειηθά ζπλζέζακε ηε γξακκή παξαγσγήο ησλ δύν κεηάιισλ ζηα αξραία εξγαζηήξηα ηεο πεξηνρήο. Σν 1ν ζηάδην ηεο δηαδηθαζίαο είλαη ε εύξεζε ησλ κεηάιισλ. ην ρώξν ησλ κεηαιιείσλ ηνπνζεηνύληαλ ιίζηλεο πιάθεο πνπ θαζόξηδαλ ηα ζύλνξα ησλ ρώξσλ επεμεξγαζίαο ησλ κεηαιιείσλ, ηα νπνία θαηείραλ νλόκαηα ζεώλ. Σα θύξηα κεηαιιεύκαηα ηεο Λαπξεσηηθήο ήηαλ ν άξγπξνο θαη ν κόιπβδνο. 19
Σν 2ν ζηάδην είλαη ε εμόξπμε. Αξρηθά έπαηξλαλ αξγπξνύρν κόιπβδν από ηελ επηθάλεηα ηεο γεο όκσο έπεηηα αλαγθάζηεθαλ λα εηζρσξήζνπλ βαζύηεξα ζηε γε, κε άλνηγκα ζηνώλ, γηα ηελ ιήςε κεγαιύηεξεο πνζόηεηαο κεηαιιεύκαηνο. Κύξηα εξγαιεία γηα ηελ εμόξπμε ήηαλ ην ζθπξί θαη ην βειόλη. Μεηά ζην 3ν ζηάδην γίλεηαη ε ρεηξνδηαινγή. Καηά ηελ νπνία νη εξγάηεο θαηαιάβαηλαλ ηελ θαζαξηόηεηα θαη ηελ πνζόηεηα ηνπ κνιύβδνπ θαη ηνπ αξγύξνπ ζηα δηάθνξα κεηαιιεύκαηα δπγίδνληάο ηα κε ηα ρέξηα ηνπο. 20
Σν 4ν ζηάδην αθνξά ηε ζξαύζε. Αξρηθά έζπαγαλ ηα κεηαιιεύκαηα ζε κηθξόηεξα θνκκάηηα πάλσ ζηηο ηξάπεδεο. Έπεηηα ηα ζξπκκάηηδαλ κέζα ζην γνπδί θαη ηέινο ηα κεηέηξεπαλ ζε κνξθή πνύδξαο ζην κήιν. Σν 5ν ζηάδην ήηαλ ν θαζαξηζκόο. Με άιια ιόγηα ν δηαρσξηζκόο ησλ κεηαιιεπκάησλ ζε πινύζηα θαη θησρά. Απηό γηλόηαλ ζε εηδηθέο δεμακελέο κε ηελ βνήζεηα ηνπ λεξνύ. 21
Σν 6ν ζηάδην ήηαλ ε ηήμε. Γειαδή ε κεηαηξνπή ελόο ζηεξενύ ζώκαηνο ζε πγξό, ε νπνία γηλόηαλ κέζσ ησλ θακίλσλ. Πξώηα έξηρλαλ ζην εζσηεξηθό μύια γηα λα δεζηαζεί ε θάκηλνο θαη κεηά ην κεηάιιεπκα. Έπεηηα πέξλαγαλ ζπλερώο αέξα κε θπζεξά γηα λα δηαηεξεζεί ε ζεξκνθξαζία ζηνπο 200 βαζκνύο Κειζίνπ. Καη ηέινο, από κηα νπή ζην θάησ κέξνο ηεο θακίλνπ έξξεε πξώηα ν αξγπξνύρνο κόιπβδνο σο πην βαξύο θαη κεηά ηα ππόινηπα κεηαιιηθά ζηνηρεία, ζθσξίεο. Κη έηζη όηαλ ηα παξαθάησ ζηέγλσλαλ ν δηαρσξηζκόο ηνπο ήηαλ πνιύ εύθνινο. 22
ην 7ν ζηάδην γηλόηαλ ε θππέιισζε. Γειαδή ε επίδξαζε ηνπ νμπγόλνπ ζην κόιπβδν, ην νπνίν γηλόηαλ κέζα ζε έλα θύπειιν. Μεηά ν νμεηδσκέλνο κόιπβδνο (ιηζάξγπξνο) έξξεε ζε έλα άιιν δνρείν θαη έηζη ζην θύπειιν έκελε κόλν ν θαζαξόο άξγπξνο. Σέινο, ην 8ν θαη ηειεπηαίν ζηάδην ήηαλ ε αλάηεμε. Καηά ηελ νπνία ν νμεηδσκέλνο κόιπβδνο (ιηζάξγπξνο) ιηώλεηαη ζε θακίλνπο θαη κε ηε αθαίξεζε ηνπ νμπγόλνπ κέλεη θαζαξόο κόιπβδνο. Ο ηειεπηαίνο ρπλόηαλ ζε καθξόζηελα θαινύπηα, πνπ νλνκάδνληαλ ρειώλεο θαη έπεηηα έπαηξλε ηνλ δξόκν ηνπ εκπνξίνπ. 23
ΤΝΟΠΣΙΚΑ 24
ΜΕΣΑΛΛΟΣΕΧΝΙΑ Ζ κεηαιινηερλία ζηνλ ειιαδηθό θόζκν έρεη κεγάιε παξάδνζε πνπ μεθηλά από ηελ Υαιθνιηζηθή πεξίνδν θαη θηάλεη έσο ηηο κέξεο καο. Σα θύξηα κέηαιια πνπ ρξεζηκνπνηνύζαλ ζηελ αξραηόηεηα ήηαλ ν ραιθόο, ν ζίδεξνο, ν ρξπζόο θαη ν άξγπξνο. Σα ζπγθεθξηκέλα κέηαιια ήηαλ ηα πιηθά γηα ηελ δεκηνπξγία αγαικάησλ, θνζκεκάησλ θαη λνκηζκάησλ. α) Σο κόζμημα ζηην αρταιόηηηα Ζ ηζηνξία ηνπ θνζκήκαηνο μεθηλά πνιιέο ρηιηεηίεο πξηλ, κε ηελ ρξεζηκνπνίεζε νξπθηώλ θαη νξγαληθώλ ζηνηρείσλ θαη εθηείλεηαη έσο θαη ζήκεξα κε αμηόινγε παξαγσγή κνλαδηθώλ θνζκεκάησλ. Σα πξώηα αξραηνειιεληθά ρξπζά θνζκήκαηα ζεσξείηαη όηη θαηαζθεπάζηεθαλ γύξσ ζην 1500π. Υ αλ θαη ππάξρνπλ πνιιέο ελδείμεηο γηα αξραηόηεξα θνζκήκαηα πνπ θαηαζθεύαζε ν Μηλσηθόο πνιηηηζκόο. Ζ κεγαιύηεξε παξαγσγή θνζκεκάησλ παξαηεξήζεθε ζηελ Μαθεδνλία όπνπ ππήξραλ ρξπζνξπρεία κε κεγάιε παξαγσγή. Σν θόζκεκα από ηα αξραία ρξόληα έσο θαη ζήκεξα είλαη πνιύ δεκνθηιήο ζηελ Διιάδα. Οη αξραίνη Έιιελεο ζεσξνύληαη σο ν ιαόο πνπ θνξνύζε πεξηζζόηεξν θνζκήκαηα. Σν θόζκεκα ζηελ αξραία Διιάδα θνξηόηαλ θπξίσο ζε δεκόζηεο εκθαλίζεηο θαη ζε θνηλσληθά θαη ζξεζθεπηηθά δξώκελα από κεγάιν κέξνο ηνπ πιεζπζκνύ ζε αληίζεζε κε ηνπο άιινπο ιανύο πνπ κόλν ιίγεο ηάμεηο είραλ ην πξνλόκην. Ο κεξνο ζηα έπε ηνπ νλόκαδε Πνιύρξπζεο Μπθήλεο ην βαζίιεην ηνπ Αγακέκλνλα. Δπί πνιινύο αηώλεο νη άλζξσπνη πίζηεπαλ όηη ην επίζεην πνιύρξπζεο ήηαλ απιώο θαιισπηζηηθό. Μέρξη πνπ ν Δξξίθνο ιήκαλ κε ην πείζκα πνπ ηνλ δηέθξηλε αλαθάιπςε ζε ιαθθνεηδείο ηάθνπο ζηελ βνξεηναλαηνιηθή Πεινπόλλεζν, ακύζεηνπο ζεζαπξνύο από ρξπζά θνζκήκαηα θαη έδσζε ζην επίζεην Πνιύρξπζεο ην πξαγκαηηθό ηνπ πεξηερόκελν. Σελ επνρή ηνπ Μπθελατθνύ πνιηηηζκνύ 1600 1100π. Υ αθκάδεη ζηηο πόιεηο- θξάηε ηεο Ζπεηξσηηθήο Διιάδαο από ηα ειιελόθσλα θύια ε κεηαιινηερλία ( ραιθόο, αζήκη, θαζζίηεξνο, ρξπζόο ) θαη αλαπηύζζεηαη ηδηαίηεξα ε ηέρλε ηεο Υξπζνρνΐαο. Πνιιέο αλαζθαθέο ηάθσλ απνθαιύπηνπλ ζθεύε ηεο θαζεκεξηλήο δσήο από ραιθό θαη αζήκη, εγρεηξίδηα θαη μίθε κε εκπίεζηε δηαθόζκεζε, αιιά θπξίσο πιεζώξα ρξπζώλ θνζκεκάησλ, όπσο απηά πνπ βξέζεθαλ ζηνπο βαζηιηθνύο ηάθνπο ησλ ηαθηθώλ θύθισλ Α θαη Β ηεο Αθξόπνιεο ησλ Μπθελώλ. Σα πεξηζζόηεξα από απηά ηα θνζκήκαηα είλαη ζθπξήιαηα κε εμώγιπθν δηάθνζκν, δνπιεκέλα πεξίηερλα ζε ρξπζό έιαζκα, όπσο νη ρξπζέο βαζηιηθέο κάζθεο ηεο πξώηκεο Μπθελατθήο πεξηόδνπ, ζπρλά όκσο ζπλδπάδνπλ θαη άιιεο ύιεο όπσο ην αζήκη, ην ραιθό, ην ζκάιην θαη ηνπο εκηπνιύηηκνπο ιίζνπο. Μεηά ην ηέινο ηνπ Μπθελατθνύ θόζκνπ, ζηα ζθνηεηλά ιεγόκελα ρξόληα ( 1100 900 π. Υ ), ε αξγπξνρξπζνρνΐα δελ έρεη λα επηδείμεη ηνλ πινύην θαη ηελ θαληαζία ησλ πξνεγνύκελσλ αηώλσλ. Από ην 800π. Υ νη ειιεληθνί νξίδνληεο θαη πάιη πιάηπλαλ θαη λέεο πήγεο ρξπζνύ από ηελ Κξηκαία θαη ηε Λπδία ηεο Μ. Αζίαο εκπινύηηζαλ ηελ πνιύηηκε πξώηε ύιε ηελ αξρατθή πεξίνδν 600 475π. Υ ελώ ε κεηαιινηερλία παξνπζηάδεη κεγάιε εμέιημε θαη άλζεζε, ν ηνκέαο ηεο ρξπζνρνΐαο ζηνλ Διιαδηθό ρώξν έρεη λα επηδείμεη ειάρηζηα δείγκαηα. Απηή ε έιιεηςε ρξπζώλ θνζκεκάησλ κπνξεί λα εμεγεζεί ίζσο κε ηνπο Πεξζηθνύο πνιέκνπο θαη κε ην γεγνλόο όηη νη Πέξζεο εθείλε ηελ επνρή είραλ ην έιεγρν ηεο Μέζεο Αλαηνιήο, άξα θαη ησλ δηαζέζηκσλ πνζνηήησλ ρξπζνύ. Οη ληθεθόξνη πόιεκνη κεηαμύ 490 470π.Υ έθεξαλ πνιύ ρξπζάθη ζηελ Διιάδα θαη ε ρξπζνρνΐα γλώξηζε θαηλνύξγηα άλζεζε. ηα θιαζζηθά ρξόληα 475 330π.Υ ε πξνηίκεζε ζηξέθεηαη πεξηζζόηεξν ζηελ ζπξκαηεξή ηερληθή αληί ηεο θνθθηώδεο. Σα θιαζζηθά θνζκήκαηα έρνπλ έλαλ πεξηζπνύδαζην ζπξκαηεξό θαη θνθθησηό δηάθνζκν κε κνξθή αλζξώπσλ, αιιά θαη δώσλ θαη ινπινπδηώλ, πάλσ ζε ειάζκαηα βξαρηνιηώλ. 25
Οη κεγάιεο αιιαγέο πνπ ζεκαηνδνηνύλ ηελ ειιεληζηηθή πεξίνδν 330 27π.Υ θαη νθείινληαη ζηηο θαηαθηήζεηο ηνπ Μ. Αιέμαλδξνπ θαη ζηηο επαθέο κε ηελ Αλαηνιή θαη ηελ Αίγππην, δελ είλαη δπλαηόλ λα αθήζνπλ αλεπεξέαζηε θαη ηελ θνζκεκαηνηερλία. Σα επξήκαηα ησλ βαζηιηθώλ Μαθεδνληθώλ θνζκεκάησλ από ηνπο ηάθνπο ηεο Βεξγίλαο, απνθάιπςαλ ην πςειόηεξν επίπεδν γλώζεο ηεο ηερληθήο ησλ ρξπζνρόσλ. Πξάγκαηη κέλεη θαλείο έθζακβνο κπξνζηά ζηελ ηειεηόηεηα ησλ εγράξαθησλ, αιιά θαη ησλ έθηππσλ δηαθνζκήζεσλ πάλσ ζηα ρξπζά θνζκήκαηα θαη ηα ρξεζηηθά αληηθείκελα ηεο επνρήο. Ηδηαίηεξα έκθαζε δίλνπλ θαη ζηα θξάκαηα πνπ απνκηκνύληαη ην ρξπζό, όπσο ν πεξίθεκνο θξαηήξαο ηνπ Γεξβελίνπ, όπνπ ην έληνλν θίηξηλν ρξώκα πξνέξρεηαη από ηελ κεγάιε πεξηεθηηθόηεηα ηνπ θξάκαηνο ηνπ ραιθνύ ζε θαζζίηεξν. β) Γημιοσργία αγαλμάηων Οη ιόγνη πνπ παξαθίλεζαλ ηνπο αλζξώπνπο λα θαηαζθεπάδνπλ αγάικαηα, ήηαλ θπξίσο ζξεζθεπηηθνί. Εσληάλεπαλ έηζη ηνπο ζενύο ηνπο θαη πίζηεπαλ πσο κ απηό εμαζθάιηδαλ ηελ πξνζηαζία ηνπο. Οη αξραίνη Έιιελεο είραλ κία καθξά παξάδνζε ζην λα θάλνπλ αγάικαηα από ραιθό, ηα νπνία θνζκνύζαλ ηεξά θαη δεκόζηνπο ρώξνπο ζε όιεο ηηο γλσζηέο ειιεληθέο πόιεηο. Ο ραιθόο ήηαλ πηζαλόλ ην πην θνηλό πιηθό ηεο αξραίαο γιππηηθήο θαη νη πεξίθεκνη αξραίνη γιύπηεο, όπσο ν Λύζζηπνο θαη ν Πνιύθιεηηνο δνύιεπαλ ζρεδόλ απνθιεηζηηθά επάλσ ζ απηό. Ζ αμία όκσο ηνπ ραιθνύ σο κεηάιινπ είρε σο απνηέιεζκα πνιιά ράιθηλα γιππηά λα ιηώλνληαη κε ζηόρν ηελ επαλαρξεζηκνπνίεζε ηνπ πιηθνύ, κε απνηέιεζκα έλαο κεγάινο αξηζκόο από ζρεηηθά έξγα ηέρλεο λα έρεη ραζεί. ήκεξα έρνπκε ζηε δηάζεζε καο ειάρηζηα ράιθηλα αγάικαηα ζε ζρέζε κε ην ζύλνιν ησλ ράιθηλσλ γιππηώλ ηεο αξραηόηεηαο, ελώ αληίζεηα έλα ζύλνιν από ράιθηλα αγαικαηίδηα ή αληηθείκελα κηθξνηερλίαο ζώδνληαη ζε ηάθνπο θαη ηεξά ζε κεγάιεο πνζόηεηεο. Ο ραιθόο από ηνλ νπνίν θαηαζθεπάδνληαλ ηα αξραία αγάικαηα ήηαλ έλα θξάκα από 90% ραιθό θαη 10% θαζζίηεξν. ύλζεζε ε νπνία πξνζέδηδε ζην πιηθό ρακειόηεξν ζεκείν ηήμεο, δίλνληαο ηνπ ηε δπλαηόηεηα λα παξακέλεη πγξό γηα κεγαιύηεξν δηάζηεκα θαηά ηε δηάξθεηα ηεο έγρπζήο ηνπ ζην εθάζηνηε θαινύπη. Με κία ηέηνηα ζύζηαζε, ην πιηθό κπνξνύζε λα ρπζεί θαιύηεξα από ηνλ θαζαξό ραιθό θαη ηαπηόρξνλα λα είλαη πην ειαζηηθό. Σα πξσηκόηεξα ράιθηλα αγάικαηα ήηαλ θαηαζθεπαζκέλα από ζθπξήιαηα θύιια ραιθνύ ζπλαξκνζκέλα κεηαμύ ηνπο. Με ηελ αλαθάιπςε όκσο ηεο ηερληθήο ηνπ ρακέλνπ θεξηνύ ζηελ αξρατθή πεξίνδν, ε ζθπξειάηεζε έπαςε λα ρξεζηκνπνηείηαη επξέσο θαη ε λέα κέζνδνο έγηλε ν βαζηθόο ηξόπνο παξαγσγήο ράιθηλσλ γιππηώλ. Ζ θαηαζθεπή ηνπο μεθηλά από ηα παλάξραηα ρξόληα θαη γύξσ ζην 900 600π.Υ νη Έιιελεο ηειεηνπνίεζαλ ηελ κέζνδν ηνπ ρακέλνπ θεξηνύ γηα ηελ δεκηνπξγία αγαικάησλ πνπ είρε αλαθαιπθζεί ζηελ Μεζνπνηακία. Ζ ηειεηνπνίεζε ηεο ηερλνινγίαο ρύηεπζεο κε ηε κέζνδν ηνπ ρακέλνπ θεξηνύ επέηξεςε λα θαηαζθεπαζηνύλ ηα πεξίθεκα αγάικαηα ηεο θιαζζηθήο πεξηόδνπ θαζώο θαη ηα ζύλζεηα πεξίηερλα αληηθείκελα ηεο επνρήο. 26
Αξρηθά ην πξσηόηππν αξρίδεη λα θαηαζθεπάδεηαη από πειό, ελώ πνιιέο θνξέο αλάινγα κε ην κέγεζνο ππνζηεξίδεηαη από εζσηεξηθό μύιηλν ζθειεηό. Δηθόλα 1: Ξύλινο ςποζηήπιγμα Δηθόλα 2: Καηαζκεςή ππυηόηςπος με πηλό ηε ζπλέρεηα έλα ιεπηό ζηξώκα από θεξί ( πεξίπνπ 1,2 1,4cm) απιώλεηαη κε ηξόπν πνπ λα κπνξνύλ λα απνηππσζνύλ όιεο νη ιεπηνκέξεηεο. Ζ εππιαζηόηεηα ηνπ θεξηνύ επηηξέπεη ζηνλ θαιιηηέρλε λα αλαπηύμεη ηηο ηθαλόηεηεο ηνπ. Δηθόλα 3: Επίζηπυζη με κεπί Ζ επόκελε θάζε είλαη ε επίζηξσζε κε πειό θαη ε ζέξκαλζε κε ηξόπν πνπ απνκαθξύλεηαη ην θεξί ελώ ζηεξενπνηείηαη ν πειόο. Έηζη δεκηνπξγείηαη ην εθκαγείν γηα ηε ρύηεπζε ηνπ κεηάιινπ. Ζ ρύηεπζε γίλεηαη κε θπζηθή ξνή ελώ εηδηθνί αγσγνί θξνληίδνπλ γηα ηελ απνκάθξπλζε ησλ αέξησλ ηεο ρύηεπζεο. Εικόνα 4: Επικάλυψη με πηλό Δηθόλα 5: Απομάκπςνζη ηος κεπιού με θέπμανζη και 27
τήζιμο ηος κεπαμικού Δηθόλα 6: Φύηεςζη Ζ απνκάθξπλζε ησλ θεξακηθώλ ην θηλίξηζκα θαη ε πξνζζήθε ιεπηνκεξεηώλ είλαη ε ηειεπηαία θάζε ηεο δηαδηθαζίαο. Δηθόλα 7: Απνκάθξπλζε θεξακηθώλ Δηθόλα 8: Άγαλμα ζε ηελική μοπθή Ο ζπλδπαζκόο ησλ κεζόδσλ ρύηεπζεο κε ηηο ηερληθέο επεμεξγαζίαο θαη κνξθνπνίεζεο ησλ κεηάιισλ ( ζθπξειάηεζε, εθηύπσζε, ράξαμε θιπ) επηηξέπεη λα παξαρζνύλ όια ηα κεηαιιηθά αληηθείκελα ηεο επνρήο κεηνπζηώλνληαο ηε ζαπκαζηή ηδηόηεηα ησλ αξραίσλ λα πξνζδίδνπλ νκνξθηά αθόκα θαη ζηα πην επηειή αληηθείκελα ηεο θαζεκεξηλήο ρξήζεο. Γύξσ ζηνλ 6 ν π. Υ αηώλα ζπκβαίλεη έλα γεγνλόο πνπ ζα δώζεη θηεξά ζηελ πιαζηηθή ηνπ ραιθνύ. Γπν κεγάινη ηερλίηεο ζηε άκν, ν Ρνίθνο θαη ν Θεόδσξνο, ζα βξνπλ ηνλ ηξόπν λα θηηάρλνπλ ρπηά ράιθηλα αγάικαηα, ρύλνληαο ιησκέλν κέηαιιν κέζα ζε θαινύπηα, όπνπ είραλ πξνεγνπκέλσο ζθαιίζεη ηε κνξθή ηνπ αγάικαηνο. γ) Μέηαλλα και αρταία νομίζμαηα Σν ρξήκα ρξεζηκνπνηείηαη ζε όιεο ηηο επνρέο πξνο όιεο ηηο θαηεπζύλζεηο θαη γηα όινπο ηνπο ζθνπνύο. Ζ απόθηεζε ηνπ ππήξμε εδώ θαη πνιινύο αηώλεο κηα από ηηο θύξηεο επηδηώμεηο ησλ αλζξώπσλ. Σα λνκίζκαηα απνηεινύλ κηα βαζηθή κνλάδα κέηξεζεο ηνπ ρξήκαηνο. Σα λνκίζκαηα άιιαμαλ, κεηαβιήζεθαλ, πξνζαξκόζηεθαλ ζηηο εθάζηνηε αιιαγέο πνπ πξνθιήζεθαλ από δηάθνξεο αηηίεο. Σα πξώηα λνκίζκαηα ήηαλ ζηδεξέληα θαη ράιθηλα θαη ηα είραλ επηλνήζεη νη Έιιελεο ήδε επί Μίλσα θαη Θεζέα. Ο ραιθόο θαη ν ζίδεξνο ήηαλ ηα πξώηα πνιύηηκα κέηαιια πνπ αλαθάιπςε ν άλζξσπνο θαη εθείλνη πνπ πξώηνη ηα αλαθάιπςαλ θαη ηα επεμεξγάζηεθαλ, θάλνληαο κ απηά ρξήζηκα εξγαιεία θαη λνκίζκαηα, ήηαλ νη Κξήηεο ή αιιηώο Ηδαίνη δάθηπινη. Ο ρξπζόο θαη ν άξγπξνο σζηόζν αλαθαιύθζεθαλ κεηά από ην ραιθό θαη ζίδεξν. 28
Ζ Κύπξνο ήηαλ κία από ηηο ζεκαληηθόηεξεο πεγέο ραιθνύ ηεο αξραηόηεηαο, ν ιόγνο, πξνθαλώο θαη γηα ηνλ νπνίν νλνκάζηεθε θαη έηζη, δειαδή Κύπξνο. Cuprum (ιαηηληθά) = Cooper (αγγιηθά) = ν ραιθόο. Δπεηδή από ηε κηα ν θαζαξόο ραιθόο θαη ν θαζαξόο ζίδεξνο ζην ρξόλν θζείξεηαη ιόγσ νμείδσζεο θαη από ηελ άιιε ηα λνκίζκαηα γεληθώο αιινηώλνληαη θαη από ηλ ρξήζε, γη απηό θαη αθελόο δελ έρνπλ δηαζσζεί ζηδεξέληα θαη ράιθηλα λνκίζκαηα ( κεξηθά ηάιαληα έρνπλ δηαζσζεί, επεηδή είλαη ζε πνιύ κεγάιε πνζόηεηα). Σα πξώηα λνκίζκαηα, όπσο θαη ζήκεξα, ήηαλ δπν ινγηώλ, ηα κηθξήο θαη κεγάιεο αμίαο. Σα κηθξήο αμίαο αξρηθά ήηαλ κηθξά ηκήκαηα ραιθνύ ή κπξνύηδνπ, κεηά ρξπζά θαη αζεκέληα, θπξίσο βόινη ( ζηξνγγπιέο ζθαίξεο ) ή ξάβδνη (νη θαινύκελνη νβεινί.) Σα κεγάιεο αμίαο ήηαλ ηα θαινύκελα ηάιαληα θαη απεηθόληδαλ δηάθνξα ζρήκαηα ( π. ρ δέξκα από δώα ). Δπίζεο, θάπνηα λνκίζκαηα θαηαζθεπάζηεθαλ θαη ζηελ Μ. Αζία από ήιεθηξν, θξάκα ρξπζνύ θαη αξγύξνπ ζηα ηέιε ηνπ 7 νπ π. Υ αηώλα. Σν πνιύηηκν απηό κέηαιιν έδηλε αμία ζην θάζε αληηθείκελν θαη ην κηθξό ηνπ ζρήκα ην έθαλε εύθνιν ζηελ κεηαθνξά ηνπ. Σν ζύκβνιν ηεο εθδίδνπζαο αξρήο ηνπ πνπ πξνζηέζεθε αξγόηεξα έδεηρλε ηελ απζεληηθόηεηα ηνπ. Οη ειιεληθέο πόιεηο δηέδσζαλ ηελ ρξήζε ηνπ λνκίζκαηνο από ηελ Ηζπαλία κέρξη ηε Μαύξε Θάιαζζα. Υξεζηκνπνίεζαλ ηα ζύκβνια από ήξσεο, ζενύο, δώα, θπηά θιπ γηα λα ζεκαηνδνηήζνπλ ηα λνκίζκαηα. Έθνςαλ λνκίζκαηα θπξίσο ζε άξγπξν θαζώο ζε απηό ην πνιύηηκν κέηαιιν είραλ κεγαιύηεξε πξόζβαζε. ηα ηέιε ηνπ 5 νπ θαη 4 νπ αηώλα π. Υ θπθινθόξεζαλ θαη ράιθηλα λνκίζκαηα γηα ηηο κηθξέο θαζεκεξηλέο ζπλαιιαγέο. Ο βαζηιηάο Φίιιηπνο Β δηέδσζε ηε ρξήζε λνκηζκάησλ θαζώο είρε πξόζβαζε ζηα κεηαιιεία ρξπζνύ ηνπ Παγγαίνπ. Μεηά ην ζάλαην ηνπ Αιέμαλδξνπ Γ άξρηζαλ λα απεηθνλίδνληαη εγεκόλεο θαη βαζηιηάδεο ηεο θάζε πεξηνρήο ζηα λνκίζκαηα. Ζ παξάζηαζε ηνπ εγεκόλα απηνθξάηνξα γίλεηαη ην βαζηθό ζέκα ηεο εηθνλνγξαθίαο θαη ζηα ξσκατθά απηνθξαηνξηθά λνκίζκαηα από ηνλ 1 ν π. Υ αηώλα έσο ηνλ 4 ν π. Υ αηώλα. 29
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ αιιηώξα Οηθνλνκάθνπ Μαίξε, Λαςπευηική- Το Μοςζείο ηος Λαςπίος, Υποςπγείο Πολιηιζμού-Ταμείο Απσαιολογικών Πόπυν και Απαλλοηπιώζευν, 2002 Υεκεία, Β Γπκλαζίνπ, ΟΔΓΒ, Αζήλα, 2003 Υεκεία, Γ Γπκλαζίνπ, ΟΔΓΒ, Αζήλα, 2003 Υεκεία, Α Λπθείνπ, ΟΔΓΒ, Αζήλα, 2011 Βάξβνγιεο Α., Ποπηπέηα ηυν σημικών ζηοισείυν, Παλεπηζηεκηαθέο εθδόζεηο Κξήηεο, 2001 Κνλνθάγνο Κ., Το απσαίο Λαύπιο, Αζήλα, 1980 Γεξκάηεο, Γηώξγνο Ν., Τοπίο και Μνημεία ηηρ Λαςπευηικήρ, Γήκνο Λαπξεσηηθήο, 1994 www.el.wikipedia.org http://reocities.com/athens/lthaca/5743/gr/metals_g.htm http://www.chem.uoa.gr/chemicals/chem_history.htm#02 http://www.kosmima.gr/add3.php http://www.krassanakis.gr/coins.htm 30